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拓扑与电路 双向DC-DC 储能变流器PCS 储能系统 ★ 5.0

一种具有耦合电感的扩展型高增益软开关双向DC-DC变换器

An Extendable High-Voltage Gain Soft-Switching Bidirectional DC–DC Converter With Coupled Inductor

Fan Yuan · Ruixiang Hao · Jingqi Song · Xiaojie You · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

本文提出了一种非隔离式可扩展软开关双向DC-DC变换器,适用于高电压增益和高功率应用。该变换器采用低压侧交错并联、高压侧串联的结构,有效降低了开关管和电容的电压应力,并实现了良好的电流均衡。

解读: 该拓扑结构在高压增益和高功率密度方面的优势,与阳光电源PowerTitan系列液冷储能系统及大型组串式逆变器(如SG320HX)的演进方向高度契合。其低电压应力特性有助于降低对功率器件(如IGBT或SiC模块)的耐压等级要求,从而优化系统成本并提升转换效率。建议研发团队评估该拓扑在储能变流器(PCS...

风电变流技术 储能系统 ★ 5.0

基于多能量协调控制的全直流风电系统陆上交流故障穿越策略

Multiple Energy Coordinated Control Based Onshore AC Fault Ride-Through Strategy for an All-DC Wind Power System

Bobo Zhang · Jinyu Wang · Chenyu Guo · Ziquan Wang · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

全直流海上风电场因无需大量无功补偿、消除同步稳定性问题且运行效率高,成为传统交流风电场的有力替代方案。然而,其交流故障穿越能力面临拓扑结构特殊、故障传播迅速等挑战,制约了实际应用。本文提出一种基于多能量协调控制(MECC)框架的新型交流故障穿越策略,协同整合高压直流输电系统的电容能量控制与直流风电机组的自适应功率削减控制,根据故障严重程度依次调控电容静电能、转子动能、耗能电阻热能及风能,快速消除功率盈余。该策略有效抑制直流过电压,提升能量利用率并延长连续运行时间。典型交流故障下的仿真结果验证了所...

解读: 该文提出的多能量协调控制(MECC)框架对阳光电源的储能与风电产品线具有重要借鉴价值。其电容能量与功率削减的协同控制思路可优化ST系列储能变流器的故障穿越性能,特别是在PowerTitan大型储能系统中实现更精准的能量管理。文中的自适应功率控制策略也可用于完善风电变流器的低电压穿越(LVRT)能力。...

光伏发电技术 ★ 5.0

太阳能光伏与石墨烯涂层耦合的辐射供暖系统性能研究

Performance study of radiation heating system coupled with solar photovoltaic and graphene coating

Haifei Chen · Yuxuan He · Yongsheng Cui · Yanyan Liu 等7人 · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296

建筑供暖系统的能耗与安全问题日益受到关注。本文提出一种创新的辐射供暖系统,该系统将太阳能光伏技术与石墨烯基电热涂层相结合。通过利用光伏发电替代传统高压驱动系统为电热涂层供电,该系统在确保高效供暖的同时降低了建筑能耗。基于石墨烯优异的导电性和导热性,该系统能够快速将电能转化为热能,并通过远红外辐射实现高效的热量传递。研究于2022年7月至8月在中国常州进行,搭建了实验平台,系统考察了光伏电压、光伏电流以及涂层面积对石墨烯基电热涂层热性能的影响。结果表明,石墨烯基电热涂层具有较低的饱和电压和饱和电流...

解读: 该光伏-石墨烯辐射供暖系统对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统的耦合应用具有重要启示。研究验证了低压直流供电的可行性,可结合我司MPPT优化技术提升光伏利用率,通过PowerTitan储能系统实现削峰填谷。石墨烯涂层的快速电热转换特性(表面温度达63.19℃,辐射效率71%)为分布式光储直柔系...

电动汽车驱动 DC-DC变换器 双向DC-DC DAB ★ 5.0

三电平双有源桥DC-DC变换器开路故障的故障诊断与容错方法

Fault Diagnosis and Tolerant Method of Open-Circuit Faults for a Three-Level Dual Active Bridge DC-DC Converter

Hanyu Wang · Jijun Wu · Gaokun Zhou · Mingyao Ma 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

三电平双有源桥(TL - DAB)直流 - 直流变换器是一种适用于高压大功率系统的极具潜力的双向直流 - 直流变换器。作为电动汽车(EV)电池充电系统的核心组件,TL - DAB因其具有宽电压范围能力、高功率密度和易于控制实现等优点,将得到广泛应用。TL - DAB的可靠性对于整个电动汽车电池充电系统的安全运行至关重要。然而,TL - DAB变换器中的开路故障(OCF)是一个巨大的威胁,会导致直流偏置、过电流和电气应力不平衡。为解决这些问题,需要开发故障检测和容错方法。本文提出了一种基于桥臂中心...

解读: 该TL-DAB变换器故障诊断与容错技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器中,三电平DAB拓扑广泛应用于DC-DC隔离环节,该故障诊断方法可通过电流波形特征快速定位开关管开路故障,结合冗余控制实现不间断运行,显著提升PowerTitan等大型储能系统的可靠性。在车载OBC充电机领域...

储能系统技术 储能系统 DC-DC变换器 ★ 5.0

一种用于电池充电应用的CMOS工艺实现的开关电感混合降压DC-DC变换器

A Switching-Inductor Hybrid Step-Down DC-DC Converter for Battery Charger Applications Implemented in CMOS Process

Mina Shin · Seongil Yeo · Seunghoon Lee · Kunhee Cho · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

本文介绍了一种专为电池充电器应用设计的开关电感混合式直流 - 直流转换器,该转换器以 5 V 为输入,输出范围为单节电池电压(3 - 4.3 V)。与传统的降压转换器和三电平降压转换器相比,这种混合式转换器有效降低了电感电流的均方根值,从而在保持高效率的同时能够使用紧凑型电感。该设计采用 180 nm 互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺制造,且仅使用 CMOS 器件实现。为了在无需高压横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)晶体管的情况下实现高达 8.6 V 的高压操作,本文提出了一种电平位移栅...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项开关电感混合型降压DC-DC转换器技术在储能系统和电动汽车充电领域具有显著应用价值。该技术针对单节电池充电场景(3-4.3V输出),通过创新的拓扑结构有效降低了电感有效值电流,这与我们在储能系统BMS(电池管理系统)和光储一体化解决方案中对高效率、小型化电源管理的需求高...

储能系统技术 储能系统 ★ 5.0

基于中段电缆电抗补偿的远海风电场HVAC输电最优配置

Optimal Configuration of HVAC Transmission With Mid-Cable Reactance Compensation for Far-Offshore Wind Farms

Biao Zhao · Xinwei Shen · Yunfei Du · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月

通过中段电缆电抗补偿可显著扩展高压交流(HVAC)系统连接的海上风电场输电距离。本文推导了含中段补偿的电压电流分布解析表达式,识别制约最大传输容量的关键约束;基于DistFlow模型构建考虑电缆电容效应的二阶锥规划(SOCP)优化模型,精确评估额定功率与距离下的传输能力;结合年化等效成本(AEC)方法建立技术经济评估框架,比较不同方案的盈亏平衡距离。结果表明,中段补偿可使HVAC系统盈亏距离延长10至100公里,提升其在远海场景的适用性,并通过敏感性分析识别关键成本驱动因素。

解读: 该远海风电HVAC输电优化技术对阳光电源海上风电储能系统具有重要参考价值。中段电抗补偿方案可延长输电距离10-100公里,为PowerTitan大型储能系统在海上风电场的配置提供优化依据:通过SOCP模型精确评估传输能力,指导ST系列储能变流器的容量配置与无功补偿策略;基于AEC技术经济评估框架,可...

储能系统技术 储能系统 LLC谐振 多电平 ★ 5.0

脉冲阶梯调制高压电源驱动电路能量供给与控制协调方法研究

Research on the Energy Supply and Control Coordination Method of Drive Circuit in Pulse-Step-Modulation High-Voltage Power Supply

Linxiang Ou · Wenguang Chen · Tianyi Duan · Cheng Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

脉冲阶梯调制(PSM)电源是一种多模块串联输出的高压电源,广泛应用于加速器、微波发生器等装置。当前PSM电源存在动态响应慢、控制光纤多、模块供电电路复杂等问题,导致电气结构复杂、体积庞大。本文提出采用LLC谐振变换器为各模块主电路提供直流电压,并在驱动电路中将电源与控制信号合成一路信号,通过高压电缆协调传输,接收端再将其分离为直流电源和控制信号。研制了15级模块样机,实现了重复频率达33 kHz的阶梯三角波、准方波及调制波输出,上升时间可调。该方法可拓展应用于级联多电平变换器与Marx发生器。

解读: 该PSM电源的能量供给与控制协调方法对阳光电源储能与功率变换产品具有重要借鉴价值。其LLC谐振变换器供电方案可应用于ST系列储能变流器的多模块供电优化,降低辅助电源复杂度;电源与控制信号合成传输技术可简化PowerTitan大型储能系统的模块间通信架构,减少光纤数量和布线成本。多级串联快速响应控制思...

风电变流技术 储能系统 多电平 微电网 ★ 5.0

基于MMC-HVDC并网的DFIG风电场机电时间尺度暂态稳定性分析

Transient Stability Analysis of MMC-HVDC Connected DFIG-based Wind Farms in the Electromechanical Timescale

Jiajun Wang · Wenjuan Du · Qiang Fu · Bixing Ren 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

本文研究了通过模块化多电平换流器(MMC)高压直流输电系统并网的双馈感应发电机(DFIG)风电场在机电时间尺度下的暂态稳定性。故障期间,MMC进入限流模式,与DFIG控制系统的耦合作用加剧了稳定性问题。为此构建了大信号模型,揭示了暂态稳定机理,并提出了计及锁相环影响的暂态稳定指标,量化评估DFIG与MMC耦合引发的失稳风险。同时分析了限流模式及速度控制增益、转子阻尼、惯性系数和故障位置与严重程度等参数的影响,并提出针对性改进措施。最后通过Modeling Tech微网实时仿真平台的硬件在环实验验...

解读: 该研究对阳光电源的MMC储能系统和大型风电并网产品具有重要参考价值。研究的DFIG与MMC耦合暂态稳定性问题,对ST系列储能变流器和PowerTitan系统的故障穿越能力优化具有直接指导意义。特别是限流模式下的控制策略和稳定性评估方法,可用于提升储能变流器的电网友好性。同时,文中提出的计及锁相环影响...

电动汽车驱动 多电平 ★ 5.0

一种具有更高精度和通用性的九桥臂模块化多电平变换器改进稳态分析模型

An Improved Steady-state Analysis Model for Nine-arm Modular Multilevel Converter with Higher Accuracy and Versatility

Futian Qin · Feng Gao · Jingyang Fang · Tao Xu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

九桥臂模块化多电平变换器(9A-MMC)作为一种具有两组交流端口的新型高压大功率多电平拓扑,通过复用中间桥臂可有效减小系统体积、重量与成本。其稳态分析对电路参数设计、器件选型及性能评估至关重要,但现有模型过于简化,仅能实现定性分析。本文提出一种改进的稳态分析模型,采用更精确的调制参考信号并考虑桥臂电流中的环流分量。基于基尔霍夫定律建立基本电路方程,结合内部电气参量的循环耦合路径推导数学关系,并依据动态功率平衡构建求解调制信号与桥臂电流未知量的方程组,从而精确获取所有电气参数。仿真与实验结果验证了...

解读: 该九桥臂MMC稳态分析模型对阳光电源储能与充电桩产品具有重要应用价值。9A-MMC拓扑通过复用中间桥臂实现双端口AC输出,与阳光电源PowerTitan储能系统的双向变流需求高度契合,可优化PCS拓扑设计,降低系统体积与成本。改进模型考虑环流分量与动态功率平衡,可精确指导ST系列储能变流器的桥臂电流...

储能系统技术 储能系统 储能变流器PCS ★ 5.0

高压变质1064 nm InGaAs多结激光能量转换器

High-voltage metamorphic 1064 nm InGaAs multi-junction laser power converters

Mingjiang Xia · Yurun Sun · Tingting Li · Shuzhen Yu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年7月 · Vol.127

基于GaAs衬底的变质InGaAs激光能量转换器(LPCs)是长距离高功率电能传输的理想候选器件。本研究采用组分渐变并包含反向与过调层的AlGaInAs变质缓冲层,在偏角(100)GaAs衬底上生长了1064 nm波长的In0.25Ga0.75As六结LPC,以缓解1.8%晶格失配。制备的3×3 mm²孔径LPC在14.05 W/cm²激光功率密度下实现了28.26%的最大转换效率、4.59 V的开路电压和81.76%的填充因子。开路电压和效率的温度系数分别为−8.46 mV/K和−0.063%...

解读: 该高压变质InGaAs多结激光能量转换器技术为阳光电源开拓无线电能传输领域提供新思路。其28.26%的光电转换效率和4.59V高压输出特性,可应用于ST储能系统的远程无线充电场景,特别是矿山、海岛等有线传输困难区域。六结串联架构实现高电压输出的设计理念,可借鉴至SG光伏逆变器的多电平拓扑优化,减少D...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 ★ 5.0

一种考虑直流偏置的M类PMU迭代插值算法

An M-Class PMU Iterative Interpolated Algorithm Considering DC Offset

Xiaoyang Ma · Yongxin Wu · Xianyong Xiao · Ying Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月

同步相量测量单元(PMU)是现代电力系统中同步相量估计的基本工具。电力电子装置的大规模接入导致交流侧出现直流偏置,且随着高压直流输电工程的发展,系统中直流偏置的衰减时间进一步延长,严重影响M类PMU的估计精度。当直流偏置与谐波间干扰等带外干扰共存时,时频域卷积及高阶矩阵求逆误差增大,导致PMU测量误差进一步放大。现有方法对此问题抑制效果有限。本文提出一种基于多项式拟合与三点插值的迭代算法,通过重构直流分量、线性Bessel插值初估及条件迭代优化,实现高精度同步相量估计。依据IEC/IEEE 60...

解读: 该M类PMU迭代插值算法对阳光电源储能与光伏并网系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器中,SiC器件高频开关产生的直流偏置会影响并网同步测量精度,该算法通过多项式拟合与Bessel插值可有效抑制直流分量干扰,提升相量估计准确性。对于构网型GFM控制的储能系统,精...

储能系统技术 储能系统 深度学习 ★ 5.0

基于四级编码与弱光换流的超低功耗电子式电流互感器

Ultra-Low Power Electronic Current Transducer Based on 4-Level Encoding and Weak-Light Commutation

Yong Zhang · Wenhao Xu · Xiangyu Shen · Zhichao He 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月

针对有源电子式电流互感器(ECT)高压侧供电方案存在的小电流死区、能量转换效率低等问题,提出一种高压侧功耗低于4 mW的ECT设计。该方案采用电池供电,利用驱动电压为1.8 V、有效占空比0.16的发光二极管(LED)弱光模式工作,并通过双半桥结构的低功耗驱动电路将两个数字信号合并为单路四级信号,使LED功耗降低50%。低压侧采用融合支持向量机与循环神经网络的四级抗干扰解码方法。实验结果表明,该ECT高压侧最大功耗为3.14 mW,精度达0.2S级;联合解码算法可准确识别所有四级实验数据及由自编...

解读: 该超低功耗ECT技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。其3.14mW功耗设计和0.2S级精度可直接应用于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的电流采样环节,解决高压侧供电难题,降低辅助电源损耗。四级编码弱光通信方案为PowerTitan大型储能系统的多点电流监测提供低成本隔离方案。融合SVM...

电动汽车驱动 工商业光伏 ★ 5.0

高压电力电子应用中的电气绝缘频域建模研究综述

Frequency-Domain Modeling of Electrical Insulation and Application to High-Voltage Power Electronics: A Review

Xize Dai · Jian Hao · Ruijin Liao · Claus Leth Bak · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

现代电力应用,如高压直流输电、电气化交通和工业系统,越来越依赖宽带隙半导体,这推动了对能够承受高电场和开关电压波形的电气绝缘系统的需求。绝缘系统的可靠设计对于确保高压电力电子设备的高功率密度和运行稳定性至关重要。在多频电压条件下,绝缘材料内部与频率相关的极化动态特性会显著影响宏观介电性能和绝缘性能。本文全面综述了暴露于不同上升时间开关电压波形下的电气绝缘的频域建模方法。文章研究了用于表征与频率相关的极化动态行为的半经验方程和等效电路模型的进展,分析了这些模型的优点、局限性以及对各种应用的适用性。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇关于电气绝缘频域建模的综述论文具有重要的战略参考价值。随着公司在大功率光伏逆变器、储能变流器及高压直流输电系统等产品线的持续升级,宽禁带半导体(如SiC、GaN)的应用已成为提升功率密度和效率的关键路径。然而,这些器件的高频开关特性带来了更严苛的绝缘系统挑战,论文所述的...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 ★ 5.0

具有短路保护功能的串联中压SiC MOSFET双通道栅极驱动器

Advanced Dual-Channel Gate Driver With Short-Circuit Protection for Series-Connected Medium-Voltage SiC MOSFETs

Rui Wang · Drazen Dujic · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

双通道栅极驱动器(D - GD)在工业中被广泛应用,以支持半桥功率模块的大规模使用。随着碳化硅(SiC)器件在中压(MV)场景中日益普及,与传统硅基器件相比,SiC 器件具有卓越的开关性能。本文提出了一种专门针对中压 SiC MOSFET 半桥功率模块的全面 D - GD 设计方案。在高压应用中,功率器件的额定电压有限,为克服这一限制,与传统互补切换两个器件的 D - GD 不同,所提出的 D - GD 设计为同步切换这两个器件,将半桥模块等效为一个额定电压翻倍的单器件。为此,不仅需要保证两个串...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的中压SiC MOSFET双通道栅极驱动技术具有重要的战略价值。当前我们在大功率光伏逆变器和储能变流器领域正面临从1500V向更高电压等级演进的趋势,该技术通过串联同步开关方式将半桥模块整合为倍压单元,为突破单管电压限制提供了创新路径,这与我们3.3kV以上中压产...

电动汽车驱动 SiC器件 ★ 5.0

4H-碳化硅漂移阶跃恢复二极管脉冲发生器的设计与优化

Design and Optimization of a 4H-Silicon Carbide Drift Step Recovery Diode Pulse Generator with 7.91-kV Output and 1.41-ns Rise Time

Tong Liu · Lin Liang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

为提升4H-SiC DSRD的反向电流能力,进而提高脉冲输出峰值电压并缩短上升时间,本文提出一种新型双电源4H-SiC DSRD脉冲发生器。采用Sentaurus TCAD软件仿真分析影响脉冲输出特性的电路参数,确定最佳正向泵浦时间为110 ns,直流输入电压V<sub>CC</sub>和V<sub>1</sub>分别为700 V和200 V,DSRD支路输出级电容和电感分别为20 nF和100 nH。实验观测到输出电压存在两个预脉冲,并分别解释其成因。通过合理控制泵浦时间可有效抑制预脉冲。实验...

解读: 该4H-SiC DSRD脉冲发生器技术对阳光电源的SiC功率器件应用具有重要参考价值。其7.91kV高压输出和1.41ns超快上升时间特性,可为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的SiC MOSFET/IGBT驱动电路设计提供借鉴,特别是在1500V高压系统中实现更快的开关速度和更低的开关损耗...

电动汽车驱动 储能系统 充电桩 ★ 5.0

基于多时间尺度图特征的多电压等级配电网负荷转移优化以抑制过载级联

Load Transfer Optimization With Graph Characterizations on Multiple Time-Scales for Multi-Voltage Distribution Networks Against Overload Cascades

Chao Lei · Nengqiao Wei · Qianggang Wang · Yao Zou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月

在电气化交通中,越来越多的电动汽车采用超快速充电技术,导致短时高功率负荷激增,给高压和中压配电网的实时负荷平衡带来挑战。为此,本文提出一种基于图特征简化潮流方程与辐射状约束的负荷转移优化(LTO)模型,并构建了多时间尺度的分层优化框架,有效降低计算复杂度,减少开关操作成本与网损,实现不同电压层级配电系统运营商间的协调。案例研究表明,该方法在计算效率和实际应用效果上均优于传统网络重构方法。

光伏发电技术 DC-DC变换器 ★ 5.0

基于三绕组耦合电感的无输入电流纹波与软开关超高电压增益直流变换器

Ultra-High-Voltage Gain DC–DC Converter Based on Three-Winding Coupled Inductor With Ripple Free Input Current and Soft Switching for Renewable Energy Applications

Qingxin Tian · Na Wang · Guohua Zhou · Shuhan Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

高增益直流 - 直流转换器是连接光伏等低压可再生能源与高压直流母线的重要环节。本文提出了一种基于三绕组耦合电感的非隔离型超高电压增益转换器,适用于分布式可再生能源应用。输入电感和钳位电容极大地降低了输入电流纹波,因此在输入端口只需使用较小的滤波电容。此外,该转换器分别实现了开关管的零电压开关和二极管的零电流开关,有效提高了所提转换器的效率。与现有拓扑结构相比,半导体器件承受的电压应力较低且元件数量较少也是该转换器的显著优势。上述特性以及输入输出共地的特点,使得所提拓扑结构成为无变压器可再生能源系...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于三绕组耦合电感的超高增益DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该技术直接针对光伏等低压可再生能源接入高压直流母线的核心痛点,与我司在分布式光伏、储能系统等领域的产品线高度契合。 该技术的核心优势在于多个维度的性能突破:首先,超高电压增益特性(30-40V输入升压...

电动汽车驱动 DC-DC变换器 多电平 故障诊断 ★ 5.0

一种采用准两电平调制的模块化多电平DC/DC变换器开路故障诊断与容错运行方法

Fault Diagnosis and Tolerant Operation Method of Open Circuit Fault in Modular Multilevel DC/DC Converter With Quasi-Two-Level Modulation

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

模块化多电平直流-直流变换器(MMDC)是一种典型的高压、大功率直流-直流变换器,它结合了准两电平调制的优势,具有较高的直流电压利用率和较强的功率传输能力,在直流电网中具有广阔的应用前景。MMDC由众多基于绝缘栅双极型晶体管的开关组成,这些开关可能会出现开路故障(OCF)。当MMDC的开关发生开路故障时,其内部电压和电流可能会严重畸变,从而可能影响系统的安全运行。为解决这一问题,本文提出了一种基于准两电平调制的MMDC开路故障诊断与容错运行方法,该方法利用了桥臂电流和桥臂电压调制的信号合成。首先...

解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的模块化多电平DC/DC变换器(MMDC)开路故障诊断与容错运行方法具有重要的技术价值和应用潜力。 在直流电网和大规模储能系统领域,MMDC是实现高压大功率直流变换的关键设备。该技术采用准两电平调制策略,兼具高直流电压利用率和强功率传输能力,与阳光电源在光储一体...

电动汽车驱动 DAB ★ 5.0

双侧零回流功率、最小环流电流及宽范围ZVS的优化与调制——基于宽电压增益五电平NPC-DAB谐振变换器

Optimization and Modulation for Dual-Side Zero Backflow Power, Minimum Tank Current, and Wide-Range ZVS in a Wide-Voltage Gain Five-Level NPC-DAB Resonant Converter

Song Hu · Lei Han · Chuan Sun · Xiaodong Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

中点钳位(NPC)结构适用于高电压、高功率场合,但在传统调制策略下,其在宽电压增益和轻载时易出现高回流功率与低效率问题。本文提出一种优化的非对称移相调制策略,应用于五电平NPC双有源桥谐振变换器(5L-NPC-DABRC),可实现变压器双侧回流功率完全消除、全开关器件宽范围零电压开通(ZVS)及近似最小有效电流,显著降低开关与导通损耗。通过600 W实验样机验证了拓扑与调制策略的有效性,全功率范围内性能优异,相比现有调制方法在不同负载下均表现出更高效率。

解读: 该五电平NPC-DAB谐振变换器的优化调制技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。其双侧零回流功率与宽范围ZVS特性可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级,解决宽电压增益场景(200-1000V电池侧与1500V直流母线)下的轻载低效问题,提升PowerTitan系统全工况效率。在新...

风电变流技术 多电平 深度学习 ★ 5.0

基于并行估计器的模块化多电平变换器虚假数据注入攻击防护

Cyber-Secured Modular Multilevel Converters against False-Data Injection Attacks through Concurrent Estimators

Masoud Amirrezai · Nima Tashakor · Amin Hashemi-Zadeh · Hans D. Schotten 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

近二十年来,模块化多电平变换器(MMC)等级联电路已成为中高压电网中的关键技术,广泛用于大功率变换、风电并网与电能质量调节,并有望参与构网运行。然而,其复杂的控制监控系统及电子器件的敏感性使其易受网络攻击。本文研究了MMC在虚假数据注入攻击(FDIA)下的运行安全性,提出一种结合模块级卡尔曼滤波与桥臂级神经网络估计器的并行估计算法,实现对复杂网络攻击的有效检测与抑制。仿真与实验结果表明,该方法在应对高级攻击时性能优于现有技术,且避免了高计算复杂度,显著提升了MMC及关键电力系统(如直流输电与数据...

解读: 该研究对阳光电源的大功率产品线网络安全具有重要参考价值。并行估计算法可应用于ST2000储能变流器、SG350HX光伏逆变器等MMC拓扑产品的控制系统,提升其抗网络攻击能力。特别是在构建电站级智能运维系统时,该方案可与iSolarCloud平台结合,为储能电站、光伏电站提供更可靠的数据安全保障。通过...

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